Ⅰ 数と演算 · Stage 3 — 分数と小数 · 3.4 掛け算と割り算すべてのレッスン →EN日本語
Stage 3 · 分数と小数

3.4  分数の掛け算と割り算

部分の部分 — そして逆数で逆向きに分ける。

8〜12歳 · 数え方から微積分まで、一本道
二分の一の三分の一は六分の一。琥珀色の帯が正方形の半分(2列のうち1列)を示し、青い帯がそのうちの三分の一(3行のうち1行)を示している。両者の緑の重なりは6つのマスのうちの1つ — よって 12 × 13 = 16

分数の足し算と引き算はすでに知っている — ピースの大きさをそろえて、部分を合わせる。掛け算はまったく違う問いを立てる:「全部でいくつ?」ではなく「部分の部分はいくつ?」チョコレートバーの半分、さらにその半分の三分の一 — 「の」という言葉が働いていて、それが × に変わる。図は面積グリッドで、そこから導かれる規則は驚くほどシンプル:分子同士を掛け、分母同士を掛ける。割り算は同じ考えを逆向きに走らせる — 「カップ四分の一が、二分の一カップに何個入るか?」 — そのコツは第2の分数をひっくり返して掛けること。このレッスンを終えると、通分なしで任意の2つの分数を掛けたり割ったりできるようになる。

3.4.1 分数 × 整数

掛け算が始まった場所から始めよう:繰り返し足し算。3本の瓶それぞれに 25 リットルが入っている。全部でどれだけか? 25 を3回足したもの — ピースの大きさはすでに同じ(五分の一)なので、分母はそのままで分子を足す:2 + 2 + 2 = 6、つまり五分の六。

3 × 25 は六分の五を塗る — バー1本が全部埋まり、次の 15 が加わる。六分の五は仮分数 65 = 115
重要なアイデア

分数に整数を掛けるには、分子に整数を掛けて分母はそのままにする:3 × 25 = 3 × 25 = 65。(整数 ww1 に過ぎないので、これはすでに一般規則の変装版だ。)

試してみよう 同じ分数を繰り返し並べる
25 を何個並べるか選ぼう。分母は変わらない — 五分の一のピースを増やしているだけ。
個数(整数) 3

3.4.2 分数 × 分数:部分の部分

いよいよ核心へ。1213 はいくつか?1つの正方形を取る。縦に第1の分数の分母(2)に切り、取った部分を塗る(琥珀色)。次に横に第2の分母(3)に切り、その部分を塗る(青)。2つの塗りが重なる小さな長方形が「部分の部分」 — 小さなマスを数えると答えが出る。

正方形は2列・3行に分割され、6つの等しいマスができる。正方形の半分は1列;その三分の一は1マス。緑の重なりは6のうちの1 — よって 12 × 13 = 16
重要なアイデア

グリッドには(分母 × 分母)個のマスがあり、重なりは(分子 × 分子)個。だから横に掛ける:分子同士を掛け、分母同士を掛ける。 23 × 45 = 2 × 43 × 5 = 815。通分は不要 — それは足し算と引き算だけの習慣。

試してみよう 部分の部分の面積モデル
両方の分数を設定しよう。琥珀色 = 第1因数の列、青 = 第2因数の行;緑の重なりが積。
第1分数の分子 1
第1分数の分母 2
第2分数の分子 1
第2分数の分母 3

3.4.3 先に約分してから掛ける

横に掛ける方法は常に機能するが、数が大きくなることがある。もっとすっきりした方法がある:掛ける前に、分子と分母が共有している因数を割り切ってしまう。23 × 34 を見てみよう。第2分数の分子の3と第1分数の分母の3は同じ数 — 3の上に3があれば1になるので、両方を消せる。残るのは 21 × 14、さらに2と4は公因数2を持つので、11 × 12 = 12 になる。

例題

先に横に掛ける:23 × 34 = 612、次に約分して 612 = 12。先に約分しても同じ 12 に到達でき、大きな数を約分する手間がない。答えは同じ、計算はずっと楽。

試してみよう 掛ける前に約分する
生の積 分子×分子分母×分母 が最小公約数に縮まる様子を見てみよう。
積を選ぼう

3.4.4 逆数:ひっくり返す

分数の逆数は、それをひっくり返したもの:34 の逆数は 43。このひっくり返しが重要な理由は1つ:ある数にその逆数を掛けるとちょうど1になる。横に掛けてみよう — 34 × 43 = 1212 = 1。分子と分母に同じ2つの数が並んでいるので、完全に約分される。(整数 w = w1 をひっくり返すと 1w になるので、5の逆数は 15。)

重要なアイデア

nd の逆数は dn、そして nd × dn = 1。逆数は掛け算の「元に戻す」ボタン — 割り算に必要なのはまさにこれ。

試してみよう ひっくり返すと積が1になる
分数を設定すると、その逆数がバーとして下に表示され、2つを掛けると常に1になる。
分子 3
分母 4

3.4.5 割り算は逆数を掛けること

割り算は測定の問いを立てる:「これあれの中にいくつ入るか?」カップ四分の一がカップ二分の一に何個入るか?四分の一を並べてみると:1つ入り、さらに2つ目がぴったり入る — 合計2つ。よって 12 ÷ 14 = 2。答えが出発点より大きくなっていることに注目 — 小さいピースを数えているから。

カップ二分の一に四分の一カップを並べると:ちょうど2つ入る。14 で割ることは、その逆数 41 を掛けることと同じ:12 × 41 = 42 = 2
重要なアイデア

分数で割るには、その逆数を掛ける: ab ÷ cd = ab × dc。除数(第2の分数)をひっくり返し、あとは掛け算の規則に従う — 約分、横に掛ける、簡単にする。

注意

混乱しやすい2つの落とし穴。掛け算や割り算に通分は必要ない — その手順は + と − だけのもの。そして割り算で答えが必ず小さくなるわけではない:1より小さい分数で割ると答えは大きくなる。なぜなら小さなピースがいくつ入るかを数えているから(12 ÷ 14 = 2、そして 2 > 12)。

試してみよう 測定としての割り算
除数(割る数)が被除数(割られる数)に何個入るか?ひっくり返して掛けて確認しよう。
被除数の分子 3
被除数の分母 4
除数の分子 1
除数の分母 4

まとめ

やること方法なぜそうなるか
分数 × 整数分子に掛け、分母はそのまま同じ大きさのピースを繰り返し足す
分数 × 分数分子同士 × 分子同士、分母同士 × 分母同士部分の部分 — 面積グリッド
数を小さく保つ先に公因数を約分するある数とそれ自身の商は1
逆数分子と分母をひっくり返すnd × dn = 1
分数で割る除数の逆数を掛ける「いくつ入るか?」でピースを数える
やってはいけない× や ÷ で通分するその手順は + と − だけのもの

練習問題

  1. レシピに砂糖 38 カップ使う。4回作るとき、砂糖は全部でどれだけ?
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    4 × 38 = 128 = 112 カップ。(分子に4を掛けて分母はそのまま、次に 128 を約分。)
  2. 23 × 45 を求めよ。
    答えを見る
    分子同士 × 分子同士、分母同士 × 分母同士:2 × 43 × 5 = 815。約分できる因数がない(8と15に公因数なし)ので、これがすでに最小公約数の形。
  3. 49 × 38 を先に約分してから計算せよ。
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    3が9に約分され(3が残る)、4が8に約分される(2が残る):13 × 12 = 16。(確認:1272 も約分すると 16 になる。)
  4. 27 の逆数は?整数5の逆数は?それぞれ掛け算で確認せよ。
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    27 の逆数は 72、そして 27 × 72 = 1414 = 1。5 = 51 なので逆数は 15、5 × 15 = 1
  5. リボンが 34 メートルある。14 メートルのピースは何本切り取れるか?
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    34 ÷ 14 = 34 × 41 = 124 = 3 本。(四分の三メートルに四分の一メートルが3つ入る — 測定であって、小さくなるのではない。)
  6. 34 ÷ 23 を計算せよ。答えは1より大きいか小さいか、またその理由は?
    答えを見る
    除数をひっくり返して掛ける:34 × 32 = 98 = 1183423 より少し大きいので、1つ丸ごと入ってわずかに余るから1より大きい。

🎯 確認テスト

6問で定着させよう。正しいと思う答えをタップ。

§ 先生・保護者の方へ

このレッスンは、手順より意味を先に築くことで分数の掛け算と割り算を学ぶ。分数 × 整数は繰り返し足し算として扱い(4.NF.B.4)、分数 × 分数は「部分の部分」として面積モデルで展開し、分子同士・分母同士を掛けるルールと先に約分する習慣につなげる(5.NF.B.45.NF.B.6)。逆数は掛け算の「元に戻す」操作として導入し、割り算は「これがあれに何個入るか」という測定の解釈を通じて逆数を掛けることとして再定義する(5.NF.B.76.NS.A.1)。2つのよくある誤解 — 掛け算に通分が必要という思い込みと、割り算で数が必ず小さくなるという思い込み — を直接取り上げる。

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